Wyważanie na wyważarkach

Elementy wykonujące ruch obrotowy (wirniki) to ważna część składowa budowy wszystkich maszyn i urządzeń. Aby te części pracowały prawidłowo, konieczne jest ich wyważenie. Jest to jeden z podstawowych procesów serwisowych, polegający na zrównoważeniu rozkładu masy wirujących elementów maszyn. Nieprawidłowości w rozkładzie masy mogą prowadzić do uszkodzeń i szybkiego zużycia łożysk tocznych i ślizgowych. Urządzenie zaczyna pracować zdecydowanie głośniej, a także wibrować, wskutek drgań generowanych za pośrednictwem siły odśrodkowej. Długotrwały brak wyważenia, może prowadzić do nieprawidłowości w działaniu maszyny a nawet może być przyczyną wypadku.

Wyważanie wirników

Wyważanie jest procesem mającym na celu poprawienie rozłożenia masy na wirniku by skompensować niewyważenia. Stan niewyważenia charakteryzuje się powstaniem dużej niezrównoważonej wypadkowej siły odśrodkowej. Powoduje on intensywne wibracje wirnika, łożysk, kadłuba i fundamentów urządzenia. Korekcja przeprowadzana jest głównie przez dodawanie bądź odejmowanie materiału z wirnika, tak by suma sił odśrodkowych, a wiec suma niewyważeń była jak najmniejsza. Jeżeli masa wirujących elementów jest rozłożona symetrycznie względem osi obrotu, to wywołane przez nią siły odśrodkowe równoważą się. Maszyny i urządzenia z wyważonymi wirnikami pracują spokojnie, bez drgań i hałasu.

Wyważenie dynamiczne i statyczne

Wyróżniamy wyważanie statyczne i dynamiczne. Wyważanie statyczne jest najprostsze, umożliwia wykrycie położenia środka masy poza osią obrotu, ale nie pozwala na określenie asymetrii masy wzdłuż osi rotacji. Możliwe do przeprowadzenia bez wprawienia w ruch części, bo nie uwzględnia sił dynamicznych, powstających podczas obrotu wirnika. Można go stosować tylko jako wyważenie wstępne.

Wyważenie dynamiczne uwzględnia siły powstałe podczas obrotu. Wyważenie takie przeprowadzamy w trakcie rotacji wirnika, umożliwia ono także skorygowanie położenia masy wzdłuż osi. Odbywa się poprzez analizę momentów sił generowanych przez obracający się element. Wyważanie dynamiczne jest kompleksowe i nie wymaga już wyważania statycznego.

Wyważanie dynamiczne dzielimy na:

Jednopłaszczyznowe - możliwe do zastosowania dla wąskich wirników typu tarcza.

Dwupłaszczyznowe - stosowane dla sztywnych wirników szerokich.

Wielopłaszczyznowe - dotyczy wałów giętkich czyli takich w których siły odśrodkowe powodują dodatkowo ugięcie wału wzdłuż jego najdłuższej osi. Ilość płaszczyzn korekcji jest w tym przypadku większa niż dwie.

Wyważanie na wyważarkach i w miejscu zainstalowania

Wirniki można wyważać na dwa sposoby: używając specjalizowanej wyważarki - po wymontowaniu elementu z urządzenia lub wyważając element zamontowany we własnych łożyskach, w miejscu w którym normalnie pracuje.

Wyważanie w specjalizowanym stanowisku (wyważarka) stosowane jest najczęściej na etapie produkcji elementu oraz wtedy gdy dostęp do wirnika w miejscu jego pracy jest utrudniony lub niemożliwy. Tą metodą można również przeprowadzać wyważanie wirnika po przeprowadzeniu prac remontowych, kiedy istnieje obawa wystąpienia silnego niewyważenia, mogącego zniszczyć urządzenie po wprowadzeniu wirnika w obroty o prędkości znamionowej.

Wyważanie elementu w miejscu jego pracy wykonuje się dzięki zastosowaniu nowoczesnych miniaturowych przyrządów pomiarowych. Specjalne czujniki i dodatkowy osprzęt montowane są bezpośrednio w urządzeniu którego element obrotowy ma być wyważony. Sposób wyważania rotora– w miejscu zainstalowania należy uznać za najbardziej dokładny. Umożliwia on na wyważanie przy prędkości znamionowej i eliminuje niewyważenie technologiczne, które może powstać na etapie montażu wirnika.

Wadą tego sposobu jest bardziej skomplikowany cykl pomiarowy. Metoda może nie sprawdzić się także w przypadku urządzeń, gdzie wiele wirników obraca się z taką samą prędkością. Wyważanie w łożyskach własnych wymaga dysponowania czujnikami o różnej czułości. Należy wziąć pod uwagę zakres mierzonych przyśpieszeń, prędkości lub przemieszczeń drgania jak również zakres częstotliwości pracy na jakie czułe są dane przyrządy pomiarowe.

Wyważarki - rodzaje i budowa

Wyważarki dynamiczne to urządzenia przeznaczone do określenia stopnia niewyważenia elementów wirujących. Wykonuje to zadanie obracając poszczególne detale i wykrywając drgania pojawiające się na wale, za pomocą czujników podłączonych do komputera. Nowoczesne maszyny wyposażone są w czujniki wykrywające niewielkie różnice w symetrii masy. Komputer oznacza w którym miejscu należy dokonać korekcji masy. W praktyce niewyważenie korygowane jest przez ciężarki dodawane w odpowiednich miejscach ze względu na to że usuwanie materiału przez wiercenie lub frezowanie jest bardziej kłopotliwe i może osłabiać cześć.

W zależności od osi w jakiej wykonuje się proces wyważania, wyważarki dzielimy na pionowe i poziome.

Typowa wyważarka zbudowana jest z dwóch stabilnych cokołów na których umieszczone są łożyska i zawieszenie do mocowania elementu wyważanego. Aby użyć wyważarki, element wymagający równoważenia należy umieścić bezpośrednio na łożyskach, ręcznie lub mechanicznie. Jednostka jest następnie obracana za pomocą napędu pneumatycznego, elektrycznego lub pasowego. Większość maszyn ma możliwość równoważenia różnych części, takich jak wirniki do silników elektrycznych, napędy tarczowe, turbiny, hamulce tarczowe, wentylatory, pompy i śmigła.

Wyważarki można podzielić także na mające twarde lub miękkie łożyska, różniące się pod względem zawieszenia. Maszyny do wyważania z twardymi łożyskami wymagają zastosowania niższej prędkości obrotowej, są bardziej elastyczne i trwałe. Można ich używać do obiektów o różnej wadze.

Maszyny z miękkim łożyskiem wymagają wyższych obrotów i są mniej elastyczne w użyciu. Wymagają kalibracji dla każdego zastosowania, ale mogą być stosowane do precyzyjnego wyważania przedmiotów.

Bardzo popularne są wyważarki do kół na których wyważa się koła, felgi i opony o różnych rozmiarach - do samochodów osobowych, ciężarowych i dostawczych. Wyważanie kół poprawia komfort i bezpieczeństwo jazdy, przedłuża żywotność opon.

Wyważarka statyczna jest rzadziej stosowana w stosunku do wyważarek dynamicznych. Oblicza ona równowagę na podstawie tego, jak daleko część może się odsunąć od swojego geometrycznego środka, stojąc w spoczynku. Używana jest na przedmiotach takich jak turbiny, wentylatory i śmigła, gdzie waży każde ostrze po kolei podczas wyważania. Następnie wprowadza ciężary ostrzy do programu, który dzieli je na użyteczne aranżacje.

Usługa wyważania na wyważarkach

Zapraszamy do serwisu MetalTop.pl gdzie można wyszukać oferty firm wykonujących usługę wyważania elementów. Oferty firm zajmujących się wyważaniem mogą być filtrowane wg parametrów technicznych, dogodnej lokalizacji i terminu usługi.